-
Totgangausgleichsvorrichtung im Vorschubantrieb des Arbeitsschlittens
von Fräsmaschinen Gegenstand der Erfindung ist eine Totgangausgleichsvorrichtung
im Vorschubantrieb von Fräsmaschinen mit einer ortsfest gelagerten Vorschubschnecke
und einer gleichachsigen, _ßpannungerzeugenden zweiten mit umkehrbarer Kraftwirkung.
-
Totgangausgleichsvorrichtungen zum Zwecke der Beseitigung eines Spiels
an Mutterspindelgewinden und seinen schädlichen Folgen nach jeder Richtung hin ,sind
bereits in verschiedenärtigen Erfindungen bekanntgeworden. So kennt man zweiseitig
wirkende Totgangausgleichsvorrichtungen mit nur einer Feder und einer unwirksamen
Mittelstellung. Wenn auch bei .diesen Einrichtungen das Spiel zwischen Spindel und
Muttern in beiden Vorschubrichtungen unwirksam gemacht wird, so bleibt doch das
Spiel im Lager der Spindel am Maschinengestell bestehen und wird durch die betreffende
Totgangausgleichsvorrichtung nicht beseitigt. Man kennt ;auch mit zwei Muttern versehene
Totgangausgleichsvorrichtungen, bei denen die Mutterteile .mit entgegengesetzt wirkenden
Federn versehen sind und durch eine Führungsvorrichtung derart verbunden sind, daß
neben einer Veränderung der Spannungsverbindung auch eine freie Drehung .der ganzen
Mutter möglich ist und daß die Spannungsverbindung mittels eines verstellbaren Zwischenstückes
verändert wird, durch dessen Hinundherbewegung die Spannung bald der einen, bald
der anderen der beiden in entgegengesetzter Richtung wirkenden Federn zur Geltung
gebracht wird.
-
Der Nachteil dieser Einrichtung besteht einmal darin, .daß mehrere
Kraftspeicher mit unterschiedlichen Kräften wirken, wodurch die Kraftwirkung unzuverlässig,
die Bauweise kompliziert und die Abmessungen groß werden. Auch ist bei diesen bekannten
Einrichtungen mit umkehrbarer Kraftwirkung nicht wie bei Totgangausgleichsvorrichtungen
mit einem, einzigen Kraftspeicher eine Ausschaltung der Spannungswirkung vorgesehen.
Ein weiterer wesentlicher und großer Nachteil dieser bekannten Einrichtungen besteht
darin, daß sie als Totgangausgleichsvorrichtungen für den Vorschubantrieb von Fräsmaschinen
nicht verwendbar sind, da nicht das gesamte Längsspiel im Vorschubantrieb beseitigt
wird, sondern lediglich das zwischen
Mutter und Spindel, nicht aber
z. B. das zwischen Spindel und Arbeitsschlitten. Außerdem wirkt ein Teil der Federkräfte
sich entgegen, wodurch nur ein Rest hiervon zur Spielbeseitigung verwendbar ist.
-
Will man bei derartigen Vorschubeinrichtungen das gesamte Spiel im
Vorschubantrieb beseitigen, dann ist es nötig, eine Zweispindelanordnung zu treffen.
Der Nachteil dieser Einrichtungen besteht- darin, daß sich räumlich ungünstige Verhältnisse
ergeben. Darüber hinaus bietet es Schwierigkeiten, diese Vorschübeinrichtungen für
wahlweise Spielbeseitigung nach beiden Seiten auszubilden. Derartige Einrichtungen
sind bisher noch nicht bekanntgeworden.
-
Mit der Erfindung wird deshalb ein anderer Weg gegangen, um diese
Schwierigkeiten zu überwinden. Bei Anordnung zweier im Maschinengestell gelagerter
Schnecken nämlich, die mit einer Hohlzahnstange am Arbeitsschlitten zusammenwirken,
ist die Aufgabe mit einfachen Mitteln und wesentlichen Vorzügen gelöst. Erfindungsgemäß
-wird vorgeschlagen, eine Totgangausgleichsvorrichtung im Vorschubantrieb des Arbeitsschlittens
von Fräsmaschinen mit einer ortsfest gelagerten Vorschubschnecke und einer gleicha-chsigen,
spannungerzeugenden zweiten mit umkehrbarer Rraftvvirl<üng so auszubilden, daß
dem wahlweise auf einer Seite fest abstützbaren Kraftspeicher, der im Maschinengestell
untergebracht ist, und der auf der jeweilig nicht abgestützten Gegenseite die bewegliche
Vorschubschnecke mit der vollen Speicherkraft verspannt, ein von Hand einstellbarer,
im Maschinengestell geführter Stützkörper zugeordnet ist, so daß der Kraftspeicher
auf einer Seite im Maschinengestell und auf der anderen Seite analer beweglichen
V orschubschnecke ortsfest abgestützt ist.
-
Hierdurch wird erreicht, daß der Kr`aftfiuß räumlich sehr kurz. und
von stets gleichbleibender Länge ist. Weiterhin wird hierdurch erreicht, daß unmittelbar
nach dem Einschalten von Hand der Druck auf die Getriebeelemente -wirkt, so daß
auch beispielsweise bei stillstehendem Tisch für Rundfräsarbeiten o. dgl. ohne Vorschubbewegung
in der Längsrichtung der Arbeitsschlitten eine Verspannung erhalten wird. Weiterhin
ist hierdurch möglich, eine Kupplung mit einem Handschalter vorzusehen, der noch
anders steuert.
-
Ferner -wird erstmalig für derartige Totgangausgleichsvorrichtungen
vorgeschlagen, bei elektrisch gesteuerten Maschinen als Kraftspeicher. bzw. Kraftgeber
Solenoide oder Magnete zu benutzen und zur Steuerung der spannungerzeugenden Glieder
denjenigen Steuerungshebel ,zu nehmen, mit dem die Selbstgänge längs, rund usw.
gesteuert werden, um jeweils mit der Selbstgangsteuerung das Totgangausgleichsgetriebe
schalten zu können.
-
Es zeigen Abb. i im Schema die Gesamtanordnung der Erfindung, Abb.2
einen vergrößerten Schnitt durch eine mechanische T otgangausgleichsv orrichtung,
Abb. 3 eine vergrößerte Ansicht eines Teils der Abb. 2, Abb. 4. einen Schnitt des
Steuerhebels für die Totgangausgleichsvorrichtung im Seitenriß, Abb. 5 einen Schnitt
durch den Steuerhebel in Richtung A,-A" Abb. 6 im Schema eine andere Ausführungsform
der Gesamtanordnung.
-
Abb. 7 eine Ansicht einer Fräsmaschine als Ausführungsbeispiel.
-
In den schematischen Darstellungen (Abb. i und 6) ist der Vorschubantrieb
mit dem Arbeitsschlitten im Aufriß gezeichnet, während die zum Handrad 56 und zum
Hebel 8 führenden Teile in die Zeichenebene geklappt sind. In Wirklichkeit muß man
sich die Achsen der Wellen 76 und 52 und auch den Schaltkopf 6 waagerecht denken.
-
Wie die Erfindung im einzelnen -wirkt, sei an Hand der Abbildungen
kurz erläutert. Für die Längsbewegung des Tisches -.i sind zwei Schnecken i und
2 vorgesehen, die mit der Hohlzahnstange 161, die am Tisch 41 befestigt ist, zusammenwirken.
In den Abbildungen ist die Totgangausgleichsvorrichtung in einer wirksamen Stellung,
wie sie entsteht, wenn der Hebel 8 die Stellungen IX, X oder XI (Abb. i und 6) einnimmt.
Die beiden Schnecken i und 2 sind gleichachsig auf einer Hülse 4.o angeordnet. Die
Schnecke i ist mit der Hülse 40 starr verbunden und in den Lagern 70 und
71 axial gehalten, während die Schnecke 2 undrehbar, aber axial verschiebbar auf
der Hülse q.o an- , geordnet ist. Die axial verschiebbare Schnecke 2 ist in einer
Schaltgabel 3 geführt, die um einen Drehpunkt 65 (Abb. i bis 3) schwenkbar ist.
Am anderen Ende trägt die Schaltgabel 3 einen Ansatz 66. Um den Drehpunkt 65 sind
zwei Bügelhälften d. und 5 schwenkbar angeordnet. Eine Zugfeder 7 (Kraftspeicher)
zieht die beiden Bügelhälften zusammen. In den Bügelhälften :I und 5 sind Einstellschrauben
68 und 69 befestigt, die sich gegen den Ansatz 66 der Schaltgabel 3 legen können.
-
Die Drehung der Hülse 40 wird von dem Antriebszahnrad 49 über das
Rad 32, den Schieberadblock i 1, 12 -auf der Welle So und das auf der Hülse 4o befestigte
Zahnrad 33 bewirkt.
In den in Abb. i bis 5 dargestellten Lagen liegt
an einem durch den Hebel 8 und die Schaltstange 67 verschobenen Schaltkopf 6 (Stützkörper)
der Bügel 5 an. Die Zugfeder 7, die in den Bügeln 4 und 5 eingehangen ist, zieht
den Büge14 so weit nach links, daß die Einstellschraube 69 mit dem Ansatz 66 der
Schaltgabel 3 in Berührung kommt, die axial bewegliche Schnecke 2, an eine Flanke
der Hohlzahnstange 161 zur An-;. Lage kommt, und der Tisch so weit verschoben wird,
daß an der entgegengesetzten Flanke der axial feststehenden Schnecke i die Hohlzahnstange
161 und damit der Tisch 41 abgestützt werden. Gleichzeitig wird hierdurch das in
dem Axialkugellager 71 vorhandene Axialspiel der Hülse 40 unwirksam gemacht. Der
Schaltkopf 6 ist dabei so weit verstellt, daß das gesamte hier genannte Spiel kleiner
ist, als der Verschiebung des Schaltkopfes 6 entspricht.
-
Wird der Hebel 8 in die entgegengesetzte Stellung (XV, XVI oder XVII)
gebracht, so werden durch die Bewegung des Hebels 8 in Richtung 77 (Abb. 4) die
Schaltstange 67 und der Schaltkopf 6 in die entgegengesetzte Lage verschoben. Hierdurch
liegt nunmehr der Bügel 4 am Schaltkopf 6 an. Die Zugfeder 7 zieht den Bügel 5 so
weit nach rechts, daß die Einstellschraube 68 mit dem Ansatz 66 der Schaltgabel
3 in Berührung kommt und' das Spiel in den Getriebeelementen 2, i, 40 und 7o auf
die andere Seite zu liegen kommt.
-
Die durch die Schaltstange 67 vermittelte Bewegung des Schaltkopfes
6 wird mit dem Hebel 8 durch folgende Einrichtung bewirkt. Der Hebel 8 ist in der
Hülse 52 um den Zapfen 72 drehbar gelagert (Abb.4). Die Hülse 52 ist im Maschinengestell
74 drehbar, aber unverschiebbar angeordnet. Der Hebel 8 greift mit seinen gabelförmigen
Enden 75 in eine ringförmige Aussparung 73 der zylindrischen Schaltstange 67. Wird
der Hebel 8 in Richtung 77 bewegt, so verschiebt sich die Schaltstange 67 und damit
der Schaltkopf 6, ohne daß die Hülse 52 davon beeinflußt wird. Da die Hülse 52 mit
der Schaltstange 67 die gleiche Achse besitzt, kann der Hebel 8 aber gemeinschaftlich
mit der Hülse 52 gedreht werden, ohne daß die Schaltstange 67 davon beeinflußt wird.
Diese Drehung der Hülse 52 erfolgt, um mit dem Hebel 8 selbsttätigen Längsgang bzw.
Rundgang zu wählen. Die Hülse 52 besitzt hierzu eine Verzahnung 9, die auf eine
Zahnstange io (Abb. i) einwirkt. Durch Verschieben der Zahnstange io werden über
das Schaltorgan 59 die Schieberäder ii und i2 geschaltet. Hierdurch wird entweder
das Antriebsrad 33 für die Längsbewegung des Arbeitstisches oder das 3Rad 34 für
die Rundbewegung, die über die außenliegenden Zahnräder erfolgt, mit dem Hauptantrieb
49 gekuppelt.
-
Um Unfälle zu verhüten, wird gleichzeitig mit dem Wählen des Tischlängsganges
über das auf der Hülse 52 angeordnete Zahnrad 51, Zahnstange 53 und Mitnehmer 54
das Handrad 56 außer Eingriff mit der Kupplung 55, die über die Welle 76 die Räder
57 und 58 mit der Schnecke i in zwangsläufiger Verbindung steht, gebracht, so daß
beim selbsttätigen Tischlängsgang das Handrad 56 stehenbleibt.
-
In der in Abb. 6 dargestellten Ausführungsform werden .zum Umsteuern
und Abschalten der Totgangausgleichsvorrichtung als Kraftquelle zwei Solenoide ioi
und io2 benutzt. Die Schaltstange 67 ist ebenso wie bei der Anordnung des Schaltkopfes
nach hinten gedrückt. Hierdurch werden die Kontakte Ios und io6 durch den Kontaktstreifen
114 überbrückt. Der von der SammelschieneZ kommende Strom nimmt daher folgenden
Weg: 1o3, 1o4, 1o5, 114, io6, 1o7, 1o1, 1o8, Sammelschiene Y. Hierdurch wird das
Solenoid ioivom Strom durchflossen und zieht die Schaltgabel3 in die gezeichnete
Lage. Wird der Hebel 8 (Abb. 4) in Richtung 77 geschaltet (StellungenXII, XIII,
XIV), so wird der Strom in den Leitungen 104, 107 unterbrochen. Das Solenoid zieht
nicht mehr die Schaltgabel 3 an, und die Totgangausgleichsvorrichtung ist abgeschaltet.
Wird der Hebel 8 noch weiter in Richtung 77 geschaltet (Stellung XV, XVI, XVII),
so werden die Kontakte i i i und 112 überbrückt und der Stromkreis der Leitungen
i io, 113 geschlossen. Es fließt jetzt der Strom durch die Leitungen 1o3, 110, 111,
114, 112, 113, io2, io8 zur Sammelschiene Y. Das Solenoid io2 zieht die Schaltgabel
3 nach rechts und bewirkt, daß das Spiel im Vorschubantrieb nach der anderen Seite
ausgeglichen wird.